誘電体層を含有する低放射ガラスおよびその製造方法
本発明は、電気伝導性金属を含有する低放射層と、前記低放射層の片面または両面に形成され、一般式１：ＴｉＣｅＯｘで表される複合金属酸化物を含む誘電体層と、を備える低放射ガラスに関する。本発明によれば、低放射ガラスの低放射層を保護して放射率を下げる役割を果たす誘電体層が、上述したように、一般式１で表される複合金属酸化物を含有することから、優れた低放射率を維持した状態で、可視光透過率を一層効率よく上げることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体層を含有する低放射ガラスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
低放射ガラス（Ｌｏｗ ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ ｇｌａｓｓ；Ｌｏｗ−ｅｇｌａｓｓ）は、電気伝導性を有する銀（Ａｇ）などの金属をスパッタ蒸着して低い放射率を有するように形成されたガラスであり、ガラスの表面に特殊膜をコーティングして、夏場には太陽輻射熱を反射させ、冬場には室内暖房機で発生する赤外線を保存することにより、建築物のエネルギー節減効果をもたらす機能性ガラスのことをいう。
【０００３】
従来から、上記の低放射ガラスを製造する方法としては、主としてチャンバー内に所定量の酸素を注入して酸素雰囲気を造成し、金属物質をターゲット原料として、低放射層の上に誘電体層を蒸着する方法が用いられている。
【０００４】
前記誘電体層は、一般に、金属酸化物からなる誘電体薄膜を低放射層の片面または両面に蒸着して形成され、これにより、低放射層に含有されている銀の酸化を防ぎ、且つ、可視光透過率を増大させるために主として用いられている。
【０００５】
従来、前記誘電体層を構成する金属酸化物として、主として酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化スズおよび酸化亜鉛の複合金属酸化物などが用いられていたが、上述の金属酸化物からなる誘電体層は、相対的に屈折率が低くて高い可視光透過率が求められる分野においてその活用が制限される、又はスパッタリング蒸着時における蒸着速度が低くて生産性が低下するという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記従来の技術における問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、特定の誘電体層を含有することで、低放射率を維持しつつも可視光透過率をなお一層向上させることができ、しかも、蒸着速度を大幅に増大させることで量産に適した低放射ガラス、およびその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解消するための手段として、電気伝導性金属を含有する低放射層と、前記低放射層の片面または両面に形成され、一般式１：ＴｉＣｅＯｘ［式中、Ｔｉはチタン成分であり、Ｃｅはセリウム成分であり、Ｏｘは酸化物である。］で表される複合金属酸化物を含む誘電体層と、を備える低放射ガラスを提供する。
【０００８】
また、本発明は、上記課題を解消するための他の手段として、電気伝導性金属を含有する低放射層の片面または両面に、上記の一般式１で表される複合金属酸化物をターゲット原料として誘電体層を蒸着するステップを含む、本発明による低放射ガラスの製造方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態による低放射ガラスの多層薄膜構造を概略的に示す概略図である。
【図２】本発明の実施例１による低放射ガラスおよび比較例１による低放射ガラスの蒸着時間による厚さの変化を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例１による低放射ガラスの誘電体層および比較例１による低放射ガラスの誘電体層に対する波長領域別の屈折率変化を示すグラフである。
【図４】本発明の実施例１による低放射ガラスおよび比較例１による低放射ガラスの波長領域別の可視光透過率を比較して示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、電気伝導性金属を含有する低放射層と、前記低放射層の片面または両面に形成され、一般式１：ＴｉＣｅＯｘ［式中、Ｔｉはチタン成分であり、Ｃｅはセリウム成分であり、Ｏｘは酸化物である。］で表される複合金属酸化物を含む誘電体層と、を備える低放射ガラスに関する。
【００１１】
以下、本発明による低放射ガラスを詳述する。
【００１２】
上述のように、本発明による低放射ガラスは、電気伝導性金属を含有する低放射層と、前記低放射層の片面または両面に形成され、前記一般式１で表される複合金属酸化物と、を備える。
【００１３】
本発明において、『低放射ガラス』とは、省エネ型板ガラスの一種であり、低い放射率を有するＬｏｗ−Ｅガラス（ｌｏｗ ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ ｇｌａｓｓ）を意味する。すなわち、低放射ガラスは、一般の板ガラスの上に電気伝導性に優れた金属または金属酸化物薄膜を形成することにより、可視光領域では所定の透過特性を維持しつつも、コーティング面の放射率を下げて優れた断熱効果を提供することができる。
【００１４】
また、本発明において、『放射率（Ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ）』とは、物体が任意の特定の波長を有するエネルギーを吸収、透過および反射する割合を意味し、赤外線波長領域にある赤外線エネルギーの吸収の度合いを示す。より具体的に、本発明における放射率は、強い熱作用を示す約２、５００〜４０、０００ｎｍの波長領域に相当する遠赤外線が印加されたとき、印加される赤外線エネルギーに対して吸収される赤外線エネルギーの割合を意味する。
【００１５】
キルヒホッフの法則によれば、物質に吸収された赤外線エネルギーは再放出されるエネルギーと同じであるため、吸収率は放射率と同じであり、未吸収の赤外線エネルギーは物質の表面から反射されるため、赤外線エネルギー反射が高いほど放射率は低い値を有することとなる。これを数式で表すと、（放射率＝１−赤外線反射率）の関係を有する。
【００１６】
このような放射率は、この分野において通常知られている種々の方法によって測定することができ、その測定方法が特に制限されることはないが、例えば、ＫＳＬ２５１４規格によるＭＫ−３などの設備により測定することができる。
【００１７】
このような強い熱作用を示す遠赤外線に対する吸収率、すなわち、放射率によって、低放射ガラスの断熱性能を測定することができる。
【００１８】
本発明による低放射ガラスの放射率および可視光透過率は、特に制限されないが、例えば、放射率は０．０１〜０．３であってもよく、具体的には、０．０１〜０．２であってもよく、より具体的には、０．０１〜０．１であってもよく、さらに具体的には、０．０１〜０．０８であってもよい。
【００１９】
本発明による低放射ガラスの放射率が０．０１未満である場合、遠赤外線の反射によって断熱効果は向上され得るものの、可視光透過率が低下する虞があり、０．３を超える場合、遠赤外線反射率が低過ぎて断熱性能が低下する虞がある。
【００２０】
また、本発明による低放射ガラスの可視光透過率も、特に制限されないが、例えば、可視光透過率が７５％以上であってもよく、具体的には、８０％以上であってもよく、より具体的には、８５％以上であってもよい。
【００２１】
前記低放射ガラスの可視光透過率が７５％未満である場合、快適な視野を提供することが困難になることがある。
【００２２】
上述のように、本発明の低放射ガラスは、低い放射率とともに高い可視光透過率を示すものであり、優れた断熱効果とともに快適な視野を提供する機能性ガラスとして使用可能である。
【００２３】
一方、本発明による低放射ガラスにおいて、低放射層は電気伝導性金属を含んでいてもよく、このように電気伝導性を有する金属を含むことにより、赤外線領域の輻射線を遮断する役割を果たす。
【００２４】
前記電気伝導性金属の種類は、特に制限されないが、例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）および白金（Ｐｔ）よりなる群から選ばれた１種以上を含んでいてもよく、電気伝導度、値段、カラーおよび低放射特性などを総合的に考慮してみたとき、具体的には銀が使用可能である。
【００２５】
前記低放射層は、上記の例示のような電気伝導性金属そのものをターゲット原料として基板上に蒸着したものであってもよく、具体的には、耐久性の向上などの観点より、上述の電気伝導性金属にニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）および金（Ａｕ）よりなる群から選ばれた１種以上の元素がドープされた電気伝導性金属をターゲット原料として蒸着したものであってもよく、様々な機能性を向上させるために、他の添加物質をさらに混合した電気伝導性金属をターゲット原料として蒸着したものであってもよい。
【００２６】
また、前記低放射層の厚さも、特に制限されず、本発明の目的に応じて、低い放射率および優れた可視光透過率を両立できる範囲内において種々の厚さに形成可能であるが、例えば、８〜３５ｎｍであってもよく、具体的には、８〜１５ｎｍであってもよい。
【００２７】
前記低放射層の厚さが８ｎｍ未満である場合、放射率が大幅に向上して断熱効果を発揮することが困難になり、３５ｎｍを超える場合、放射率は下げられるものの、相対的に可視光透過率が大幅に減少して快適な視野を確保することが困難になることがある。
【００２８】
一方、本発明による低放射ガラスは、上述の低放射層の片面または両面に一般式１：ＴｉＣｅＯｘ［式中、Ｔｉはチタン成分であり、Ｃｅはセリウム成分であり、Ｏｘは酸化物である。］で表される複合金属酸化物を含有する誘電体層を備えていてもよい。
【００２９】
具体的に、前記一般式１で表される複合金属酸化物は、酸化チタンに所定量の酸化セリウムを添加して得られる複合物質を意味し、この種の複合金属酸化物は、本発明による低放射ガラスに含まれる誘電体層を形成するターゲット原料として用いられて、高い屈折率を有し、しかも、酸素およびナトリウムイオンの拡散を防ぐ効果を有するだけではなく、スパッタリング蒸着時に顕著に高い蒸着速度を有することができる。
【００３０】
前記複合金属酸化物に含有される成分の含量は、特に制限されないが、例えば、前記複合金属酸化物は、酸化チタン８０重量部〜９０重量部と、酸化セリウム１０重量部〜２０重量部と、を含んでいてもよい。
【００３１】
誘電体層は、低放射層の酸化を防止するとともに、可視光透過率を高めるために蒸着されるが、前記誘電体層の屈折率（Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ Ｉｎｄｅｘ）が高いほど反射防止効果が向上される。
【００３２】
ここで、前記誘電体層の屈折率は、特に制限されないが、例えば、可視光に対する屈折率が２．４〜２．８であってもよく、具体的には、５５０ｎｍの波長を有する可視光に対する屈折率が２．４５〜２．５であってもよい。
【００３３】
ここで、屈折率の増加は、同じ物理的な厚さにおける光学厚さの増加を意味し、光学設計の自由度を増加させて可視光透過率を増加させることができる。
【００３４】
上述の誘電体層は、低放射ガラス内に含有されて、低放射層の酸化防止および可視光透過率の向上を両立させるだけではなく、耐化学薬品性、耐湿性、耐摩耗性を向上させるとともに、低放射ガラスの放射率を下げる役割を果たす。
【００３５】
また、本発明による低放射ガラスにおける誘電体層は、具体的に、低放射層の上面に形成される第１の誘電体層および低放射層の下面に形成される第２の誘電体層を備えていてもよい。
【００３６】
前記第１の誘電体層は、低放射層の上面に形成されて、低放射層の酸化を防ぐとともに、可視光透過率を向上させる機能をし、第２の誘電体層は、基板と低放射層との間に形成されて、基板の表面汚染だけではなく、Ｎａ＋イオンなどによる低放射層の汚染を防ぐ役割を果たし、基板と低放射層との間の接着力および放射率を向上させる。
【００３７】
前記第１の誘電体層および第２の誘電体層の厚さも、特に制限されないが、例えば、第１の誘電体層および第２の誘電体層は、それぞれ１０ｎｍ〜１００ｎｍであってもよく、具体的には、３０ｎｍ〜４０ｎｍであってもよい。前記誘電体層の厚さが１０ｎｍ未満である場合、ガラス面が変色される虞があり、１００ｎｍを超える場合、可視光透過率が低下する虞がある。
【００３８】
一方、また、本発明による低放射ガラスは、低放射層と第１の誘電体層との間に形成されたバリア層をさらに備えていてもよい。
【００３９】
前記バリア層は、スパッタリング蒸着工程中に工程ガスによって低放射層に含有される電気伝導性金属が損傷されることを防ぐ役割を果たすものであり、この分野における通常の公知の金属などを用いることができ、具体的には、例えば、ニッケルおよびクロムを含有することができる。
【００４０】
また、本発明による低放射ガラスは、第２の誘電体層の上面に形成されるオーバーコート層をさらに備えていてもよい。
【００４１】
前記オーバーコート層は、低放射ガラスの表面を保護するとともに、耐久性を与えるためのものであり、その種類が特に制限されるものではないが、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、アルミニウム含有窒化ケイ素（ＳｉＡｌＮ）および酸化窒化ケイ素（ＳｉＮＯｘ）などの窒化物が使用可能である。
【００４２】
さらに、本発明による低放射ガラスは、第１の誘電体層の下面に形成されるアンダーコート層をさらに備えていてもよい。
【００４３】
前記アンダーコート層は、低放射ガラスの基板を保護し、且つ、耐久性を与えるためのものであり、その種類が特に制限されるものではないが、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、アルミニウム含有窒化ケイ素（ＳｉＡｌＮ）および酸化窒化ケイ素（ＳｉＮＯｘ）などの窒化物が使用可能である。
【００４４】
上述のように、本発明による低放射ガラスは、低い放射率によって優れた断熱性能と高い可視光透過率を有するので、断熱効果および快適な視野確保が求められる建築用または自動車用のガラスなどに幅広く活用することができる。
【００４５】
但し、前記本発明の低放射ガラスが前記用途にのみ限定されることはなく、高い断熱性能と快適な視野確保が求められる種々の分野のガラスに適用可能である。
【００４６】
さらに、誘電体層に含有される複合金属酸化物は、従来から用いられている金属または金属酸化物に比べて、スパッタリング蒸着時における蒸着速度が顕著に高くて工程効率を向上させることができるので、量産に一層有用である。
【００４７】
図１は、本発明の一例による低放射ガラスの多層薄膜構造を示す概略図である。
【００４８】
図１に示すように、本発明の一例による低放射ガラス１００は、基板（ガラス（Ｇｌａｓｓ））１１０の上に、アンダーコート層（ＳｉＮｘＯｙ）１２０、第１の誘電体層（ＴｉＣｅＯｘ）１３０、低放射層（Ａｇ）１４０、バリア層（ＮｉＣｒＯｘ）１５０、第２の誘電体層（ＴｉＣｅＯｘ）１６０およびオーバーコート層（ＳｉＮｘＯｙ）１７０がこの順に積層されている薄膜構造を有してもよい。
【００４９】
但し、これは本発明の一例に過ぎず、本発明による低放射ガラスの構造が図１に示す薄膜構造に制限されることはない。
【００５０】
一方、本発明はまた、電気伝導性金属を含有する低放射層の片面または両面に一般式１：ＴｉＣｅＯｘ［式中、Ｔｉはチタン成分であり、Ｃｅはセリウム成分であり、Ｏｘは酸化物である。］で表される複合金属酸化物をターゲット原料として誘導体層を蒸着するステップを含む本発明による低放射ガラスの製造方法に関する。
【００５１】
本発明による低放射ガラスの製造方法は、上述のように、前記一般式１で表される複合金属酸化物をターゲット原料として低放射層の上に誘電体層を蒸着するので、蒸着速度が顕著に高く、これにより、量産に一層好適に使用可能である。
【００５２】
本発明における蒸着は、具体的に、スパッタリング蒸着を意味してもよく、前記蒸着時に具体的な工程条件が特に制限されることはないが、例えば、本発明による低放射ガラスの製造方法において、蒸着は、工程圧力が５×１０−２Ｔｏｒｒ〜５×１０−８Ｔｏｒｒの真空条件下で行うことができる。
【００５３】
本発明における真空条件とは、真空状態の雰囲気を造成する工程圧力条件を意味し、例えば、前記蒸着は、工程圧力が５×１０−２Ｔｏｒｒ〜５×１０−８Ｔｏｒｒの真空条件下で行うことができる。
【００５４】
前記工程圧力が５×１０−２Ｔｏｒｒ未満である場合、高エネルギーを有する蒸着物質が基材に衝撃を加えることにより膜質が低下する虞があり、前記工程圧力が５×１０−８Ｔｏｒｒを超える場合、粒子の平均自由行路が減って蒸着が困難になる虞がある。
【００５５】
また、前記蒸着時に注入する工程ガスは、この分野において通常用いられる様々なガスを単独でまたは２種以上混合して供給することができ、前記工程ガスの種類は、特に制限されないが、例えば、窒素ガスまたはアルゴンガスなどの不活性ガスおよび酸素ガスを含んでいてもよい。
【００５６】
より具体的には、例えば、本発明による低放射ガラスの製造方法において、誘電体層を蒸着するときに注入する工程ガスは、アルゴンガスおよび酸素ガスを含むことができ、その注入量に特に制限はないが、例えば、アルゴンガス２０ｓｃｃｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｕｂｉｃ Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）〜４０ｓｃｃｍおよび酸素ガス１０ｓｃｃｍ〜２０ｓｃｃｍを注入することができる。
【００５７】
さらに、前記誘電体層を蒸着する方法も特に制限がなく、この分野における公知の蒸着方法として、真空条件下で上述の複合金属酸化物をターゲット原料として低放射層の上に誘電体層を蒸着できるあらゆる方法が挙げられるが、例えば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、レーザービーム蒸着法、プラズマスパッタリング法などが使用可能であり、具体的には、プラズマスパッタリング法が使用可能である。
【００５８】
前記プラズマスパッタリング法を用いる場合、均一な成膜を行うことができ、薄膜の凝着力が高く、金属、合金、化合物、絶縁体などの種々の材料を成膜することができるだけではなく、ターゲットが冷却可能であり、大きなターゲットを用いることができて、大型化薄膜のガラスを製造するのに用いて好適である。
【００５９】
前記プラズマスパッタリング法の具体例としては、ＤＣスパッタリング、ＲＦスパッタリング、マグネトロンスパッタリング、反応性スパッタリングなどが使用可能である。
【００６０】
一方、前記プラズマを用いたスパッタリング方法を用いる際、前記誘電体層の蒸着は、１Ｗ／ｃｍ２〜５Ｗ／ｃｍ２の入力電力を印加して行うことができる。
【００６１】
前記入力電力が１Ｗ／ｃｍ２未満である場合、蒸着速度が低くて生産性が低下し、蒸着される誘電体材料膜と基板若しくは低放射層との間の接着力が低下する虞があり、５Ｗ／ｃｍ２を超える場合、基板若しくは低放射層に損傷を与え、又はターゲット原料の破損や溶融が発生する虞があり、工程装置に大きな損傷を招くことがある。
【００６２】
上述のプラズマスパッタリング法を用いた低放射ガラスの製造方法は、より具体的に、まず、真空チャンバー内にアルゴンガスおよび酸素ガスを適量注入し、ターゲット原料が設けられたカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）に電圧を加えるような方法であってもよい。この場合、前記カソードから発せられた電子がアルゴンガスの気体原子と衝突してアルゴンをイオン化（Ａｒ＋）させるが、このとき、前記アルゴンが励起子（ｅｘｃｉｔｅ）となって電子を放出することによってエネルギーが放出されることにより、グロー放電（ｇｌｏｗ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）が発生する。前記グロー放電により、イオンと電子とが共存するプラズマ（ｐｌａｓｍａ）が形成される。
【００６３】
前記プラズマ内のＡｒ＋イオンは、大きな電位差によって、カソード（ターゲット）、すなわち、複合金属酸化物に向かって加速化してターゲットの表面と衝突し、これにより、ターゲット原子が飛び出て低放射層の上に薄膜を形成するため、誘電体層が蒸着される。
【実施例】
【００６４】
以下、本発明による実施例および本発明によらない比較例を挙げて、本発明を詳述するが、本発明の範囲は下記の実施例によって何ら制限されない。
【００６５】
［実施例１］
厚さが０．７ｍｍのソーダ石灰ガラス基板の上に、下記表１に示す条件下で、ＲＦスパッタリング法を用いてアンダーコート層、第１の誘電体層、低放射層、バリア層、第２の誘電体層およびオーバーコート層をこの順に蒸着することにより、実施例１による低放射ガラスが製造された。
【００６６】
ここで、スパッタチャンバー内の工程圧力は、初期の５×１０−６Ｔｏｒｒの真空条件まで排気後、工程ガスを注入して工程真空度を５×１０−２Ｔｏｒｒに維持したままで工程を行い、入力電力としては、ＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、１３．５６ＭＨｚ）パワーを印加した。
【００６７】
また、第１の誘電体層および第２の誘電体層のターゲット原料としては、酸化チタン８５重量部および酸化セリウム１５重量部を含む複合金属酸化物（ＴｉＣｅＯｘ）を用いた。
【００６８】
これに従い製造された低放射ガラスの薄膜の厚さは、光学式粗さ計を用いて測定した。
【００６９】
【表１】
【００７０】
［比較例１］
第１の誘電体層および第２の誘電体層のターゲット原料として、ＴｉＣｅＯｘの代わりに二酸化チタン（ＴｉＯｘ）を用いた以外は、実施例１と同じ条件下で比較例１による低放射ガラスを製造した。
【００７１】
［試験例］
１．光学性能および断熱性能の測定
実施例１による低放射ガラスの光学性能を、分光光度計（ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ；ｍｏｄｅｌ Ｓｈｉｍａｚｕ ｓｏｌｉｄ ｓｐｅｃ ３７００）を用いて、３００ｎｍ〜２１００ｎｍ範囲の波長領域において区間幅を１ｎｍにして測定した。可視光透過率および反射率、太陽光透過率および反射率はＫＳＬ２５４１に準拠して計算し、放射率は放射率測定装置（ＩＮＧＬＡＳ ＴＩＲ １００−２）により測定した。
【００７２】
前記測定により得られた光特性から、Ｗｉｎｄｏｗ ５．２ ｐｒｏｇｒａｍを用いて断熱性能を計算し、その結果を下記表２に示す。
【００７３】
【表２】
【００７４】
２．色差比較
実施例１および比較例１による低放射ガラスの色差を比較し、これを下記表３に示す。
【００７５】
【表３】
【００７６】
３．蒸着速度の測定
誘電体層の薄膜蒸着速度を測定するために、３条件の工程時間で蒸着した後、厚さを測定して３点に対するリニアフィットを行った。実施例１および比較例１による低放射ガラスを製造する工程における誘電体層の蒸着速度を図２に示す。
【００７７】
その結果、実施例１および比較例１による低放射ガラスを製造する工程における誘電体層の蒸着速度は、図２に示すように、それぞれ０．０１３５ｎｍ／ｓｅｃおよび０．０２５９ｎｍ／ｓｅｃであった。
【００７８】
４．屈折率の測定
エリプソメトリ（Ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｒｙ）を用いて実施例１による低放射ガラスの誘電体層および比較例１による低放射ガラスの誘電体層に対する屈折率を測定した。その結果を図３に示す。
【００７９】
図３を参照すれば、可視光領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）において、実施例１による低放射ガラスに含有されている誘電体層は、比較例１による低放射ガラスに含有されている誘電体層に比べて屈折率が高く、具体的に、５５０ｎｍ波長の可視光を基準として、実施例１による低放射ガラスに含有されている誘電体層の屈折率は２．４７３であり、比較例１による低放射ガラスに含有されている誘電体層の屈折率は２．４５５であった。
【００８０】
５．可視光透過率の比較
実施例１による低放射ガラスおよび比較例１による低放射ガラスの可視光透過率を比較したグラフを図４に示す。図４を参照すれば、比較例１による低放射ガラスの可視光透過率に比べて、実施例１による低放射ガラスの可視光透過率が約５％高く現れた。
【符号の説明】
【００８１】
１００ 低放射ガラス
１１０ 基板
１２０ アンダーコート層
１３０ 第１の誘電体層
１４０ 低放射層
１５０ バリア層
１６０ 第２の誘電体層
１７０ オーバーコート層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘電体層を含有する低放射ガラスおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
低放射ガラス（Ｌｏｗ ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ ｇｌａｓｓ；Ｌｏｗ−ｅｇｌａｓｓ）は、電気伝導性を有する銀（Ａｇ）などの金属をスパッタ蒸着して低い放射率を有するように形成されたガラスであり、ガラスの表面に特殊膜をコーティングして、夏場には太陽輻射熱を反射させ、冬場には室内暖房機で発生する赤外線を保存することにより、建築物のエネルギー節減効果をもたらす機能性ガラスのことをいう。
【０００３】
従来から、上記の低放射ガラスを製造する方法としては、主としてチャンバー内に所定量の酸素を注入して酸素雰囲気を造成し、金属物質をターゲット原料として、低放射層の上に誘電体層を蒸着する方法が用いられている。
【０００４】
前記誘電体層は、一般に、金属酸化物からなる誘電体薄膜を低放射層の片面または両面に蒸着して形成され、これにより、低放射層に含有されている銀の酸化を防ぎ、且つ、可視光透過率を増大させるために主として用いられている。
【０００５】
従来、前記誘電体層を構成する金属酸化物として、主として酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化スズおよび酸化亜鉛の複合金属酸化物などが用いられていたが、上述の金属酸化物からなる誘電体層は、相対的に屈折率が低くて高い可視光透過率が求められる分野においてその活用が制限される、又はスパッタリング蒸着時における蒸着速度が低くて生産性が低下するという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記従来の技術における問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、特定の誘電体層を含有することで、低放射率を維持しつつも可視光透過率をなお一層向上させることができ、しかも、蒸着速度を大幅に増大させることで量産に適した低放射ガラス、およびその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解消するための手段として、電気伝導性金属を含有する低放射層と、前記低放射層の片面または両面に形成され、一般式１：ＴｉＣｅＯｘ［式中、Ｔｉはチタン成分であり、Ｃｅはセリウム成分であり、Ｏｘは酸化物である。］で表される複合金属酸化物を含む誘電体層と、を備える低放射ガラスを提供する。
【０００８】
また、本発明は、上記課題を解消するための他の手段として、電気伝導性金属を含有する低放射層の片面または両面に、上記の一般式１で表される複合金属酸化物をターゲット原料として誘電体層を蒸着するステップを含む、本発明による低放射ガラスの製造方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態による低放射ガラスの多層薄膜構造を概略的に示す概略図である。
【図２】本発明の実施例１による低放射ガラスおよび比較例１による低放射ガラスの蒸着時間による厚さの変化を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例１による低放射ガラスの誘電体層および比較例１による低放射ガラスの誘電体層に対する波長領域別の屈折率変化を示すグラフである。
【図４】本発明の実施例１による低放射ガラスおよび比較例１による低放射ガラスの波長領域別の可視光透過率を比較して示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、電気伝導性金属を含有する低放射層と、前記低放射層の片面または両面に形成され、一般式１：ＴｉＣｅＯｘ［式中、Ｔｉはチタン成分であり、Ｃｅはセリウム成分であり、Ｏｘは酸化物である。］で表される複合金属酸化物を含む誘電体層と、を備える低放射ガラスに関する。
【００１１】
以下、本発明による低放射ガラスを詳述する。
【００１２】
上述のように、本発明による低放射ガラスは、電気伝導性金属を含有する低放射層と、前記低放射層の片面または両面に形成され、前記一般式１で表される複合金属酸化物と、を備える。
【００１３】
本発明において、『低放射ガラス』とは、省エネ型板ガラスの一種であり、低い放射率を有するＬｏｗ−Ｅガラス（ｌｏｗ ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ ｇｌａｓｓ）を意味する。すなわち、低放射ガラスは、一般の板ガラスの上に電気伝導性に優れた金属または金属酸化物薄膜を形成することにより、可視光領域では所定の透過特性を維持しつつも、コーティング面の放射率を下げて優れた断熱効果を提供することができる。
【００１４】
また、本発明において、『放射率（Ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ）』とは、物体が任意の特定の波長を有するエネルギーを吸収、透過および反射する割合を意味し、赤外線波長領域にある赤外線エネルギーの吸収の度合いを示す。より具体的に、本発明における放射率は、強い熱作用を示す約２、５００〜４０、０００ｎｍの波長領域に相当する遠赤外線が印加されたとき、印加される赤外線エネルギーに対して吸収される赤外線エネルギーの割合を意味する。
【００１５】
キルヒホッフの法則によれば、物質に吸収された赤外線エネルギーは再放出されるエネルギーと同じであるため、吸収率は放射率と同じであり、未吸収の赤外線エネルギーは物質の表面から反射されるため、赤外線エネルギー反射が高いほど放射率は低い値を有することとなる。これを数式で表すと、（放射率＝１−赤外線反射率）の関係を有する。
【００１６】
このような放射率は、この分野において通常知られている種々の方法によって測定することができ、その測定方法が特に制限されることはないが、例えば、ＫＳＬ２５１４規格によるＭＫ−３などの設備により測定することができる。
【００１７】
このような強い熱作用を示す遠赤外線に対する吸収率、すなわち、放射率によって、低放射ガラスの断熱性能を測定することができる。
【００１８】
本発明による低放射ガラスの放射率および可視光透過率は、特に制限されないが、例えば、放射率は０．０１〜０．３であってもよく、具体的には、０．０１〜０．２であってもよく、より具体的には、０．０１〜０．１であってもよく、さらに具体的には、０．０１〜０．０８であってもよい。
【００１９】
本発明による低放射ガラスの放射率が０．０１未満である場合、遠赤外線の反射によって断熱効果は向上され得るものの、可視光透過率が低下する虞があり、０．３を超える場合、遠赤外線反射率が低過ぎて断熱性能が低下する虞がある。
【００２０】
また、本発明による低放射ガラスの可視光透過率も、特に制限されないが、例えば、可視光透過率が７５％以上であってもよく、具体的には、８０％以上であってもよく、より具体的には、８５％以上であってもよい。
【００２１】
前記低放射ガラスの可視光透過率が７５％未満である場合、快適な視野を提供することが困難になることがある。
【００２２】
上述のように、本発明の低放射ガラスは、低い放射率とともに高い可視光透過率を示すものであり、優れた断熱効果とともに快適な視野を提供する機能性ガラスとして使用可能である。
【００２３】
一方、本発明による低放射ガラスにおいて、低放射層は電気伝導性金属を含んでいてもよく、このように電気伝導性を有する金属を含むことにより、赤外線領域の輻射線を遮断する役割を果たす。
【００２４】
前記電気伝導性金属の種類は、特に制限されないが、例えば、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）および白金（Ｐｔ）よりなる群から選ばれた１種以上を含んでいてもよく、電気伝導度、値段、カラーおよび低放射特性などを総合的に考慮してみたとき、具体的には銀が使用可能である。
【００２５】
前記低放射層は、上記の例示のような電気伝導性金属そのものをターゲット原料として基板上に蒸着したものであってもよく、具体的には、耐久性の向上などの観点より、上述の電気伝導性金属にニッケル（Ｎｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）、銅（Ｃｕ）および金（Ａｕ）よりなる群から選ばれた１種以上の元素がドープされた電気伝導性金属をターゲット原料として蒸着したものであってもよく、様々な機能性を向上させるために、他の添加物質をさらに混合した電気伝導性金属をターゲット原料として蒸着したものであってもよい。
【００２６】
また、前記低放射層の厚さも、特に制限されず、本発明の目的に応じて、低い放射率および優れた可視光透過率を両立できる範囲内において種々の厚さに形成可能であるが、例えば、８〜３５ｎｍであってもよく、具体的には、８〜１５ｎｍであってもよい。
【００２７】
前記低放射層の厚さが８ｎｍ未満である場合、放射率が大幅に向上して断熱効果を発揮することが困難になり、３５ｎｍを超える場合、放射率は下げられるものの、相対的に可視光透過率が大幅に減少して快適な視野を確保することが困難になることがある。
【００２８】
一方、本発明による低放射ガラスは、上述の低放射層の片面または両面に一般式１：ＴｉＣｅＯｘ［式中、Ｔｉはチタン成分であり、Ｃｅはセリウム成分であり、Ｏｘは酸化物である。］で表される複合金属酸化物を含有する誘電体層を備えていてもよい。
【００２９】
具体的に、前記一般式１で表される複合金属酸化物は、酸化チタンに所定量の酸化セリウムを添加して得られる複合物質を意味し、この種の複合金属酸化物は、本発明による低放射ガラスに含まれる誘電体層を形成するターゲット原料として用いられて、高い屈折率を有し、しかも、酸素およびナトリウムイオンの拡散を防ぐ効果を有するだけではなく、スパッタリング蒸着時に顕著に高い蒸着速度を有することができる。
【００３０】
前記複合金属酸化物に含有される成分の含量は、特に制限されないが、例えば、前記複合金属酸化物は、酸化チタン８０重量部〜９０重量部と、酸化セリウム１０重量部〜２０重量部と、を含んでいてもよい。
【００３１】
誘電体層は、低放射層の酸化を防止するとともに、可視光透過率を高めるために蒸着されるが、前記誘電体層の屈折率（Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ Ｉｎｄｅｘ）が高いほど反射防止効果が向上される。
【００３２】
ここで、前記誘電体層の屈折率は、特に制限されないが、例えば、可視光に対する屈折率が２．４〜２．８であってもよく、具体的には、５５０ｎｍの波長を有する可視光に対する屈折率が２．４５〜２．５であってもよい。
【００３３】
ここで、屈折率の増加は、同じ物理的な厚さにおける光学厚さの増加を意味し、光学設計の自由度を増加させて可視光透過率を増加させることができる。
【００３４】
上述の誘電体層は、低放射ガラス内に含有されて、低放射層の酸化防止および可視光透過率の向上を両立させるだけではなく、耐化学薬品性、耐湿性、耐摩耗性を向上させるとともに、低放射ガラスの放射率を下げる役割を果たす。
【００３５】
また、本発明による低放射ガラスにおける誘電体層は、具体的に、低放射層の上面に形成される第１の誘電体層および低放射層の下面に形成される第２の誘電体層を備えていてもよい。
【００３６】
前記第１の誘電体層は、低放射層の上面に形成されて、低放射層の酸化を防ぐとともに、可視光透過率を向上させる機能をし、第２の誘電体層は、基板と低放射層との間に形成されて、基板の表面汚染だけではなく、Ｎａ＋イオンなどによる低放射層の汚染を防ぐ役割を果たし、基板と低放射層との間の接着力および放射率を向上させる。
【００３７】
前記第１の誘電体層および第２の誘電体層の厚さも、特に制限されないが、例えば、第１の誘電体層および第２の誘電体層は、それぞれ１０ｎｍ〜１００ｎｍであってもよく、具体的には、３０ｎｍ〜４０ｎｍであってもよい。前記誘電体層の厚さが１０ｎｍ未満である場合、ガラス面が変色される虞があり、１００ｎｍを超える場合、可視光透過率が低下する虞がある。
【００３８】
一方、また、本発明による低放射ガラスは、低放射層と第１の誘電体層との間に形成されたバリア層をさらに備えていてもよい。
【００３９】
前記バリア層は、スパッタリング蒸着工程中に工程ガスによって低放射層に含有される電気伝導性金属が損傷されることを防ぐ役割を果たすものであり、この分野における通常の公知の金属などを用いることができ、具体的には、例えば、ニッケルおよびクロムを含有することができる。
【００４０】
また、本発明による低放射ガラスは、第２の誘電体層の上面に形成されるオーバーコート層をさらに備えていてもよい。
【００４１】
前記オーバーコート層は、低放射ガラスの表面を保護するとともに、耐久性を与えるためのものであり、その種類が特に制限されるものではないが、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、アルミニウム含有窒化ケイ素（ＳｉＡｌＮ）および酸化窒化ケイ素（ＳｉＮＯｘ）などの窒化物が使用可能である。
【００４２】
さらに、本発明による低放射ガラスは、第１の誘電体層の下面に形成されるアンダーコート層をさらに備えていてもよい。
【００４３】
前記アンダーコート層は、低放射ガラスの基板を保護し、且つ、耐久性を与えるためのものであり、その種類が特に制限されるものではないが、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、アルミニウム含有窒化ケイ素（ＳｉＡｌＮ）および酸化窒化ケイ素（ＳｉＮＯｘ）などの窒化物が使用可能である。
【００４４】
上述のように、本発明による低放射ガラスは、低い放射率によって優れた断熱性能と高い可視光透過率を有するので、断熱効果および快適な視野確保が求められる建築用または自動車用のガラスなどに幅広く活用することができる。
【００４５】
但し、前記本発明の低放射ガラスが前記用途にのみ限定されることはなく、高い断熱性能と快適な視野確保が求められる種々の分野のガラスに適用可能である。
【００４６】
さらに、誘電体層に含有される複合金属酸化物は、従来から用いられている金属または金属酸化物に比べて、スパッタリング蒸着時における蒸着速度が顕著に高くて工程効率を向上させることができるので、量産に一層有用である。
【００４７】
図１は、本発明の一例による低放射ガラスの多層薄膜構造を示す概略図である。
【００４８】
図１に示すように、本発明の一例による低放射ガラス１００は、基板（ガラス（Ｇｌａｓｓ））１１０の上に、アンダーコート層（ＳｉＮｘＯｙ）１２０、第１の誘電体層（ＴｉＣｅＯｘ）１３０、低放射層（Ａｇ）１４０、バリア層（ＮｉＣｒＯｘ）１５０、第２の誘電体層（ＴｉＣｅＯｘ）１６０およびオーバーコート層（ＳｉＮｘＯｙ）１７０がこの順に積層されている薄膜構造を有してもよい。
【００４９】
但し、これは本発明の一例に過ぎず、本発明による低放射ガラスの構造が図１に示す薄膜構造に制限されることはない。
【００５０】
一方、本発明はまた、電気伝導性金属を含有する低放射層の片面または両面に一般式１：ＴｉＣｅＯｘ［式中、Ｔｉはチタン成分であり、Ｃｅはセリウム成分であり、Ｏｘは酸化物である。］で表される複合金属酸化物をターゲット原料として誘導体層を蒸着するステップを含む本発明による低放射ガラスの製造方法に関する。
【００５１】
本発明による低放射ガラスの製造方法は、上述のように、前記一般式１で表される複合金属酸化物をターゲット原料として低放射層の上に誘電体層を蒸着するので、蒸着速度が顕著に高く、これにより、量産に一層好適に使用可能である。
【００５２】
本発明における蒸着は、具体的に、スパッタリング蒸着を意味してもよく、前記蒸着時に具体的な工程条件が特に制限されることはないが、例えば、本発明による低放射ガラスの製造方法において、蒸着は、工程圧力が５×１０−２Ｔｏｒｒ〜５×１０−８Ｔｏｒｒの真空条件下で行うことができる。
【００５３】
本発明における真空条件とは、真空状態の雰囲気を造成する工程圧力条件を意味し、例えば、前記蒸着は、工程圧力が５×１０−２Ｔｏｒｒ〜５×１０−８Ｔｏｒｒの真空条件下で行うことができる。
【００５４】
前記工程圧力が５×１０−２Ｔｏｒｒ未満である場合、高エネルギーを有する蒸着物質が基材に衝撃を加えることにより膜質が低下する虞があり、前記工程圧力が５×１０−８Ｔｏｒｒを超える場合、粒子の平均自由行路が減って蒸着が困難になる虞がある。
【００５５】
また、前記蒸着時に注入する工程ガスは、この分野において通常用いられる様々なガスを単独でまたは２種以上混合して供給することができ、前記工程ガスの種類は、特に制限されないが、例えば、窒素ガスまたはアルゴンガスなどの不活性ガスおよび酸素ガスを含んでいてもよい。
【００５６】
より具体的には、例えば、本発明による低放射ガラスの製造方法において、誘電体層を蒸着するときに注入する工程ガスは、アルゴンガスおよび酸素ガスを含むことができ、その注入量に特に制限はないが、例えば、アルゴンガス２０ｓｃｃｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｕｂｉｃ Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）〜４０ｓｃｃｍおよび酸素ガス１０ｓｃｃｍ〜２０ｓｃｃｍを注入することができる。
【００５７】
さらに、前記誘電体層を蒸着する方法も特に制限がなく、この分野における公知の蒸着方法として、真空条件下で上述の複合金属酸化物をターゲット原料として低放射層の上に誘電体層を蒸着できるあらゆる方法が挙げられるが、例えば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、レーザービーム蒸着法、プラズマスパッタリング法などが使用可能であり、具体的には、プラズマスパッタリング法が使用可能である。
【００５８】
前記プラズマスパッタリング法を用いる場合、均一な成膜を行うことができ、薄膜の凝着力が高く、金属、合金、化合物、絶縁体などの種々の材料を成膜することができるだけではなく、ターゲットが冷却可能であり、大きなターゲットを用いることができて、大型化薄膜のガラスを製造するのに用いて好適である。
【００５９】
前記プラズマスパッタリング法の具体例としては、ＤＣスパッタリング、ＲＦスパッタリング、マグネトロンスパッタリング、反応性スパッタリングなどが使用可能である。
【００６０】
一方、前記プラズマを用いたスパッタリング方法を用いる際、前記誘電体層の蒸着は、１Ｗ／ｃｍ２〜５Ｗ／ｃｍ２の入力電力を印加して行うことができる。
【００６１】
前記入力電力が１Ｗ／ｃｍ２未満である場合、蒸着速度が低くて生産性が低下し、蒸着される誘電体材料膜と基板若しくは低放射層との間の接着力が低下する虞があり、５Ｗ／ｃｍ２を超える場合、基板若しくは低放射層に損傷を与え、又はターゲット原料の破損や溶融が発生する虞があり、工程装置に大きな損傷を招くことがある。
【００６２】
上述のプラズマスパッタリング法を用いた低放射ガラスの製造方法は、より具体的に、まず、真空チャンバー内にアルゴンガスおよび酸素ガスを適量注入し、ターゲット原料が設けられたカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）に電圧を加えるような方法であってもよい。この場合、前記カソードから発せられた電子がアルゴンガスの気体原子と衝突してアルゴンをイオン化（Ａｒ＋）させるが、このとき、前記アルゴンが励起子（ｅｘｃｉｔｅ）となって電子を放出することによってエネルギーが放出されることにより、グロー放電（ｇｌｏｗ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）が発生する。前記グロー放電により、イオンと電子とが共存するプラズマ（ｐｌａｓｍａ）が形成される。
【００６３】
前記プラズマ内のＡｒ＋イオンは、大きな電位差によって、カソード（ターゲット）、すなわち、複合金属酸化物に向かって加速化してターゲットの表面と衝突し、これにより、ターゲット原子が飛び出て低放射層の上に薄膜を形成するため、誘電体層が蒸着される。
【実施例】
【００６４】
以下、本発明による実施例および本発明によらない比較例を挙げて、本発明を詳述するが、本発明の範囲は下記の実施例によって何ら制限されない。
【００６５】
［実施例１］
厚さが０．７ｍｍのソーダ石灰ガラス基板の上に、下記表１に示す条件下で、ＲＦスパッタリング法を用いてアンダーコート層、第１の誘電体層、低放射層、バリア層、第２の誘電体層およびオーバーコート層をこの順に蒸着することにより、実施例１による低放射ガラスが製造された。
【００６６】
ここで、スパッタチャンバー内の工程圧力は、初期の５×１０−６Ｔｏｒｒの真空条件まで排気後、工程ガスを注入して工程真空度を５×１０−２Ｔｏｒｒに維持したままで工程を行い、入力電力としては、ＲＦ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、１３．５６ＭＨｚ）パワーを印加した。
【００６７】
また、第１の誘電体層および第２の誘電体層のターゲット原料としては、酸化チタン８５重量部および酸化セリウム１５重量部を含む複合金属酸化物（ＴｉＣｅＯｘ）を用いた。
【００６８】
これに従い製造された低放射ガラスの薄膜の厚さは、光学式粗さ計を用いて測定した。
【００６９】
【表１】
【００７０】
［比較例１］
第１の誘電体層および第２の誘電体層のターゲット原料として、ＴｉＣｅＯｘの代わりに二酸化チタン（ＴｉＯｘ）を用いた以外は、実施例１と同じ条件下で比較例１による低放射ガラスを製造した。
【００７１】
［試験例］
１．光学性能および断熱性能の測定
実施例１による低放射ガラスの光学性能を、分光光度計（ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ；ｍｏｄｅｌ Ｓｈｉｍａｚｕ ｓｏｌｉｄ ｓｐｅｃ ３７００）を用いて、３００ｎｍ〜２１００ｎｍ範囲の波長領域において区間幅を１ｎｍにして測定した。可視光透過率および反射率、太陽光透過率および反射率はＫＳＬ２５４１に準拠して計算し、放射率は放射率測定装置（ＩＮＧＬＡＳ ＴＩＲ １００−２）により測定した。
【００７２】
前記測定により得られた光特性から、Ｗｉｎｄｏｗ ５．２ ｐｒｏｇｒａｍを用いて断熱性能を計算し、その結果を下記表２に示す。
【００７３】
【表２】
【００７４】
２．色差比較
実施例１および比較例１による低放射ガラスの色差を比較し、これを下記表３に示す。
【００７５】
【表３】
【００７６】
３．蒸着速度の測定
誘電体層の薄膜蒸着速度を測定するために、３条件の工程時間で蒸着した後、厚さを測定して３点に対するリニアフィットを行った。実施例１および比較例１による低放射ガラスを製造する工程における誘電体層の蒸着速度を図２に示す。
【００７７】
その結果、実施例１および比較例１による低放射ガラスを製造する工程における誘電体層の蒸着速度は、図２に示すように、それぞれ０．０１３５ｎｍ／ｓｅｃおよび０．０２５９ｎｍ／ｓｅｃであった。
【００７８】
４．屈折率の測定
エリプソメトリ（Ｅｌｌｉｐｓｏｍｅｔｒｙ）を用いて実施例１による低放射ガラスの誘電体層および比較例１による低放射ガラスの誘電体層に対する屈折率を測定した。その結果を図３に示す。
【００７９】
図３を参照すれば、可視光領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）において、実施例１による低放射ガラスに含有されている誘電体層は、比較例１による低放射ガラスに含有されている誘電体層に比べて屈折率が高く、具体的に、５５０ｎｍ波長の可視光を基準として、実施例１による低放射ガラスに含有されている誘電体層の屈折率は２．４７３であり、比較例１による低放射ガラスに含有されている誘電体層の屈折率は２．４５５であった。
【００８０】
５．可視光透過率の比較
実施例１による低放射ガラスおよび比較例１による低放射ガラスの可視光透過率を比較したグラフを図４に示す。図４を参照すれば、比較例１による低放射ガラスの可視光透過率に比べて、実施例１による低放射ガラスの可視光透過率が約５％高く現れた。
【符号の説明】
【００８１】
１００ 低放射ガラス
１１０ 基板
１２０ アンダーコート層
１３０ 第１の誘電体層
１４０ 低放射層
１５０ バリア層
１６０ 第２の誘電体層
１７０ オーバーコート層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気伝導性金属を含有する低放射層と、前記低放射層の片面または両面に形成され、一般式１：ＴｉＣｅＯｘで表され、式中、Ｔｉはチタン成分であり、Ｃｅはセリウム成分であり、Ｏｘは酸化物である、複合金属酸化物を含む誘電体層と、を備える低放射ガラス。
【請求項２】
前記低放射ガラスの放射率が０．０１〜０．３であり、前記低放射ガラスの可視光透過率が７５％以上である、請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項３】
前記電気伝導性金属は、銀、銅、金、アルミニウムおよび白金よりなる群から選ばれた１種以上を含む、請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項４】
前記複合金属酸化物は、酸化チタン８０重量部〜９０重量部と、酸化セリウム１０重量部〜２０重量部とを含む、請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項５】
前記誘電体層は、可視光に対する屈折率が２．４〜２．８である、請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項６】
前記誘電体層は、前記低放射層の下面に形成される第１の誘電体層および前記低放射層の上面に形成される第２の誘電体層を備える、請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項７】
前記第１の誘電体層および前記第２の誘電体層は、それぞれ膜厚が１０ｎｍ〜１００ｎｍである、請求項６に記載の低放射ガラス。
【請求項８】
前記低放射層と前記第２の誘電体層との間に形成されたバリア層をさらに備える、請求項６に記載の低放射ガラス。
【請求項９】
前記第２の誘電体層の上面に形成されたオーバーコート層をさらに備える、請求項６に記載の低放射ガラス。
【請求項１０】
前記第１の誘電体層の下面に形成されたアンダーコート層をさらに備える、請求項６に記載の低放射ガラス。
【請求項１１】
前記電気伝導性金属を含有する低放射層の片面または両面に、前記一般式１で表される複合金属酸化物をターゲット原料として用いて、前記誘電体層を蒸着するステップを含む、請求項１から１０のいずれかに記載の低放射ガラスの製造方法。
【請求項１２】
蒸着は、工程圧力が５×１０−２Ｔｏｒｒ〜５×１０−８Ｔｏｒｒの真空条件下で行う、請求項１１に記載の低放射ガラスの製造方法。
【請求項１３】
蒸着は、アルゴンガス２０ｓｃｃｍ〜４０ｓｃｃｍおよび酸素ガス１０ｓｃｃｍ〜２０ｓｃｃｍを含有する工程ガスを注入した状態で行う、請求項１１に記載の低放射ガラスの製造方法。
【請求項１４】
蒸着は、プラズマスパッタリング法を用いて行う、請求項１１に記載の低放射ガラスの製造方法。
【請求項１５】
蒸着は、１Ｗ／ｃｍ２〜５Ｗ／ｃｍ２の入力電力を印加して行う、請求項１４に記載の低放射ガラスの製造方法。
【請求項１】
電気伝導性金属を含有する低放射層と、前記低放射層の片面または両面に形成され、一般式１：ＴｉＣｅＯｘで表され、式中、Ｔｉはチタン成分であり、Ｃｅはセリウム成分であり、Ｏｘは酸化物である、複合金属酸化物を含む誘電体層と、を備える低放射ガラス。
【請求項２】
前記低放射ガラスの放射率が０．０１〜０．３であり、前記低放射ガラスの可視光透過率が７５％以上である、請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項３】
前記電気伝導性金属は、銀、銅、金、アルミニウムおよび白金よりなる群から選ばれた１種以上を含む、請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項４】
前記複合金属酸化物は、酸化チタン８０重量部〜９０重量部と、酸化セリウム１０重量部〜２０重量部とを含む、請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項５】
前記誘電体層は、可視光に対する屈折率が２．４〜２．８である、請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項６】
前記誘電体層は、前記低放射層の下面に形成される第１の誘電体層および前記低放射層の上面に形成される第２の誘電体層を備える、請求項１に記載の低放射ガラス。
【請求項７】
前記第１の誘電体層および前記第２の誘電体層は、それぞれ膜厚が１０ｎｍ〜１００ｎｍである、請求項６に記載の低放射ガラス。
【請求項８】
前記低放射層と前記第２の誘電体層との間に形成されたバリア層をさらに備える、請求項６に記載の低放射ガラス。
【請求項９】
前記第２の誘電体層の上面に形成されたオーバーコート層をさらに備える、請求項６に記載の低放射ガラス。
【請求項１０】
前記第１の誘電体層の下面に形成されたアンダーコート層をさらに備える、請求項６に記載の低放射ガラス。
【請求項１１】
前記電気伝導性金属を含有する低放射層の片面または両面に、前記一般式１で表される複合金属酸化物をターゲット原料として用いて、前記誘電体層を蒸着するステップを含む、請求項１から１０のいずれかに記載の低放射ガラスの製造方法。
【請求項１２】
蒸着は、工程圧力が５×１０−２Ｔｏｒｒ〜５×１０−８Ｔｏｒｒの真空条件下で行う、請求項１１に記載の低放射ガラスの製造方法。
【請求項１３】
蒸着は、アルゴンガス２０ｓｃｃｍ〜４０ｓｃｃｍおよび酸素ガス１０ｓｃｃｍ〜２０ｓｃｃｍを含有する工程ガスを注入した状態で行う、請求項１１に記載の低放射ガラスの製造方法。
【請求項１４】
蒸着は、プラズマスパッタリング法を用いて行う、請求項１１に記載の低放射ガラスの製造方法。
【請求項１５】
蒸着は、１Ｗ／ｃｍ２〜５Ｗ／ｃｍ２の入力電力を印加して行う、請求項１４に記載の低放射ガラスの製造方法。
【図４】
【図１】
【図２】
【図３】
【図１】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２０１３−５０５１９８（Ｐ２０１３−５０５１９８Ａ）
【公表日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５３０７７３（Ｐ２０１２−５３０７７３）
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２０１０／００６３５４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０３７３６５
【国際公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（５１０２４４７１０）エルジー・ハウシス・リミテッド (17)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２０１０／００６３５４
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０３７３６５
【国際公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（５１０２４４７１０）エルジー・ハウシス・リミテッド (17)
【Ｆターム（参考）】
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